14.2 Uma bomba centrífuga é usada com gasolina
. As dimensões relevantes são:
. A gasolina entra na bomba paralela ao eixo da bomba, quando a bomba opera a 1200 rpm. Determine (a) a vazão; (b) a potência dada à gasolina e (c) a carga em metros.
Passo 1
O enunciado trata de uma bomba centrífuga operando com gasolina de densidade
. As dimensões são raio de entrada
, raio de saída
, largura axial uniforme
, ângulo do bico na entrada
e na saída
. A rotação é
.
Conteúdo: teoria de turbomáquinas (equação de Euler e continuidade).
O que vamos precisar:
– Velocidades periféricas e
a partir de
.
– Triângulo de velocidades na entrada para obter a componente axial e a vazão
.
– Continuidade na saída para achar a componente radial .
– Triângulo de velocidades na saída para achar a componente tangencial .
– Equação de Euler para carga .
– Potência .
O que vamos precisar:
– Velocidades periféricas
– Triângulo de velocidades na entrada para obter a componente axial
– Continuidade na saída para achar a componente radial
– Triângulo de velocidades na saída para achar a componente tangencial
– Equação de Euler para carga
– Potência
Passo 2
Calcular a velocidade angular e a velocidade periférica na entrada, depois obter
e
.
No ângulo relativo
vale
Pela continuidade na seção de entrada, área
, vem
Passo 3
Calcular a componente radial de velocidade na saída pela continuidade e a velocidade periférica
.
Área de saída
, logo
Passo 4
A partir do triângulo de velocidades na saída e do ângulo relativo
, obtemos a componente tangencial
.
Passo 5
Determinar a carga
pela equação de Euler e depois a potência
.
A potência dada ao fluido é
Resposta
(a)
(b)
(c)
(b)
(c)